Os métodos espectroscópicos baseiam-se na medida da interação entre a radiação eletromagnética e os átomos ou as moléculas do analito, ou ainda a produção de radiação pelo analito (Skoog et al., 2006).
A espectrometria de absorção atómica e a espectrometria de emissão atómica foram os primeiros instrumentos a permitirem realizar técnicas de análise elementar. A espectrometria de absorção ató- mica (EAA) é uma técnica espectroanalítica capaz de fazer determinações quantitativas de elementos baseada na absorção da radiação por átomos livres no estado gasoso (Welz e Sperling, 1999).
A EAA é uma das técnicas analíticas mais utilizadas para efetuar análises elementares, de elementos metálicos e metaloides, que se encontrem a baixas concentrações (Hollas, 2004; Welz e Sperling, 1999). Esta técnica baseia-se na medição da absorção de energia por parte dos átomos. Das várias variantes da EAA a que foi estudada neste trabalho foi a EAA por chama. Nesta técnica a amostra em solução, é aspirada como um aerossol e conduzida até a uma chama (neste o comburente foi o ar- acetileno) e é convertida em vapor atómico (Skoog et al., 2006). Os átomos derivados da amostra aspirada são confrontados com uma luz produzida por uma lâmpada do elemento a quantificar (com um comprimento de onda específico), são elevados para um estado excitado e absorvem energia (Skoog et al., 2006).
A radiação, de comprimento de onda característico do elemento em estudo, é emitida através do vapor atómico. Os átomos do elemento absorvem alguma desta radiação pelo que a quantidade de radiação absorvida por estes átomos é medida e usada para determinar a concentração do elemento na amostra em estudo.
A análise por absorção atómica depende da existência de vários componentes, os quais:
Fonte de radiação: As lâmpadas usualmente utilizadas são de descarga de vapor, de cátodo oco (HCL- hollow-cathode lamp) e de descarga sem elétrodos (Skoog et al., 2006). As lâmpadas utilizadas podem ser de um único elemento ou combinadas (analisam mais do que um elemento) (Butcher, 2013; Skoog et al., 2006; Welz e Sperling, 1999). Neste estudo foram utilizadas lâmpadas de um único elemento e de cátodo oco que emitiram um espectro que analisado por um software determina a quantificação do elemento.
Modulador: Existindo a necessidade de modelar a fonte de radiação de interesse com o objectivo de a radiação eletromagnética proveniente da chama não atingir o detetor e assim dificultar a quan- tificação do elemento, no equipamento utilizado, existe uma interrupção do feixe fazendo com que a radiação proveniente da lâmpada atinja o detetor na forma de um sinal modulado (intermitente) tornando-se assim possível o detetor reconhecer o sinal proveniente da lâmpada (Skoog et al., 2006; Welz e Sperling, 1999)
Sistema de Atomização: É este sistema que produz átomos em estado gasoso, os mesmos que irão absorver a radiação eletromagnética proveniente da lâmpada. Os constituintes deste sistema são: o nebulizador, a câmara de nebulização e o queimador (Amorim et al., 2008; Gauglitz, Günter e Vo- Dinh, 2003). O nebulizador aspira a amostra a analisar e forma o aerossol que passa para a câmara de nebulização onde irá ocorrer a mistura do aerossol com os gases, o oxidante (ar) e o combustível (acetileno). A temperatura da chama varia consoante a proporção de gases que a constituem, para as condições utilizadas para este estudo utilizando como comburente ar-acetileno o intervalo de temperatura varia entre 2100 °C a 2400 °C. É importante salientar que o queimador tem de estar devidamente alinhado com o feixe de luz para assim maximizar a sensibilidade da técnica.
Monocromador: É necessário isolar a radiação eletromagnética específica do elemento a analisar pelo que é necessário um monocromador que detenha fendas onde a radiação eletromagnética se disperse nos comprimentos de onda (Skoog et al., 2006). Estas fendas deverão permitir o máximo de energia derivada da radiação específica do elemento em análise para que se possa obter um limite de deteção baixo. (Skoog et al., 2006; Welz e Sperling, 1999)
Detetor e Amplificador: A radiação incidente no detetor é detetada por fotomultiplicadores e é convertida em um sinal elétrico mensurável.
A figura nº 22 demonstra esquematicamente os constituintes da EAA, resumidamente a radiação proveniente da lâmpada de cátodo oco (HCL) é encaminhada para o atomizador/sistema de atomi- zação, sendo depois os feixes de luz direcionados para o mocromador e a radiação ai isolada é dete- tada pelo detetor de fotomultiplicadores (TFM) e amplificada e processada no processador de sinal e, por fim, direcionada para o computador.
Figura 22- Esquema representativo da análise por Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama (adaptado de (Skoog
A espectrometria de absorção atómica fundamenta-se na absorção de radiação eletromagnética, na zona do visível e ultravioleta, por átomos neutros, no estado gasoso (isolados) e no estado funda- mental.
Esta técnica é sensível a interferências químicas. O principal meio de minimizar ou mesmo eliminar interferências químicas é o uso de modificadores químicos que irão estabilizar o analito. Os modifi- cadores químicos permitem remover as interferências de matriz. É desejável que a matriz seja mais volátil que o analito, para que durante a fase de pirólise todos os componentes da matriz da amostra sejam volatilizados e os átomos do analito permaneçam para poderem receber a radiação da lâm- pada. (Boulding e Ginn, 2003; Zhang, 2007). Assim sendo, o principal objectivo do modificador quí- mico é estabilizar o analito para altas temperaturas e remover os aniões interferentes antes da fase de atomização do analito. O exemplo mais comum para eliminar uma interferência química pela adi- ção de um catião é a adição de lantânio tanto na determinação do cálcio como na determinação do magnésio, utilizando uma chama de ar/acetileno, uma vez que tem um elevado potencial de ioniza- ção e irá proteger o elemento a analisar para que este não se perca por complexação com outros elementos, o fosfato irá formar um composto mais estável com o lantânio do que com o cálcio ou magnésio (Dulude, Sotera, e Kahn, 1981; Kmetov, 2003).